[发明专利]白光的产生

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助蓝光以及转换器产生特别是白光的装置，该转换器用于将蓝光转换成黄光并将这些光谱组分混合。

背景技术

这类装置是多次公知的：(WO 2004/105647A1、JP 2009105125、US 7,654,712 B2、US 2007/189352A1、US 7,758,224 B2、US 7,433,115 B2、US 7,356,054 B2以及DE 10 2010 028949)。在产生的照明光中蓝光份额与黄光份额的比例依赖于转换介质，其产生了将激发光源的入射的蓝光转换为作为照明光的份额的黄光。为了得到彩色光谱图中的白色区域，必须精确地遵循转换器的不同参数，这些参数包括转换器材料的掺杂、转换器材料中的光散射度以及转换器的厚度。只有在精确地使这些参数协调一致的情况下才能得到蓝光与黄光的正确光谱比例，并且由此得到白光。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于调整色坐标(Farbort)的装置，该装置允许对于像转换器厚度、转换器材料的掺杂、转换器中的光散射度这样的材料参数的较大的容差，或者使得能够使用如下的转换器材料，对于该转换器材料而言，光谱的白色区域可以不只是通过转换实现。

所提出的问题基于独立权利要求的特征来解决并且通过从属权利要求的其他特征进行改进和设计。

详细来说，设置有用于蓝光的激发光源和用于将几乎全部蓝光转换为黄光的转换器。支架或载体在再发射几何结构(Remissionsgeometrie)中使转换器的表面朝向激发光源并且也在照明方向上定向。为了使基本上所有进入转换器中的蓝光都被转变成黄光，转换器的厚度可以选择为相应大小。为了在彩色光谱图中调整出所期望的色坐标作为经转换的和未经转换的光的混合的结果，设置有转换器的表面的光学覆层。以这种方式，可以不依赖于转换器的材料参数地由经反射的蓝光和经再发射(remittiertem)的黄光混合出白光。

为了达到蓝光与黄光之间的正确的混合比例，光学覆层针对在430nm到460nm的范围中的波长下的入射光可以具有在R＝0.1到R＝0.3的范围中的反射系数，并且在具有480nm到650nm的范围的波长的、射出的经转换的光下具有R＜0.05、更好地R＜0.01的反射系数。也就是说在本发明的这个设计方案下，蓝光的70％到90％进入到转换器中并且在那里几乎完全转变为黄光(和热量)。但是，光学覆层可以使被转换的光几乎完全通过，从而使得产生的黄光重新作为射出的照明光的份额，其由于蓝色-黄色的混合显现为白色。作为光学覆层，可以使用二向色性层或也可以使用薄金属层。

但是也可行的是，利用散射层，例如作为薄的颜色涂层，进行工作。这种层通常具有以下优点：激发光的被反射的份额不是被镜面反射，而是被漫反射，也就是说被散射回来。由此，反射回的激发光的角度分布更好地与经转换的光的角度分布叠加。但是当在光学系统中两个光组分的分离不是缺点或甚至是所期望的时，在二向色性层或金属层上的镜面反射也可以是有利的。如果在使用散射层的情况下，在向转换器的光密介质过渡时的镜面反射是绝对不期望的(例如因为镜面份额产生了不期望的光学效应，或者因为应当提高经转换的光的份额而不减少经散射光的份额)，那么首先把用于激发光和经转换的光的抗反射层(R＜0.05、更好地R＜0.01)施布到转换器上并紧接着在该抗反射层上施布散射层。

由于散射层，即使是由转换器射出的光也被迫散射回转换器中。但是因为对于在转换器中经转换的光而言吸收长度是长的，所以散射回来的光的绝大部分重新离开转换器。

在调整进入的蓝光与反射的蓝光的比时，使用光学覆层的层组成和层厚度作为调节因素。

反射系数R的具体值在使用中依赖于激发光的波长和经转换的光的光谱以及转换器的效率。

所提出的任务也可以在转换器的表面上没有光学覆层的情况下来解决，其方式为，在确定激发光源相对转换器的表面的正确角度时考虑到转换介质的折射率。当光以倾斜的角度出现到转换器表面上时，一部分被反射，而另一部分则进入到转换介质中。激发光源的进入的份额几乎完全转换成黄光，并且根据再反射几何结构在照明方向上离开转换器，在那里黄光与激发光源的经反射的蓝光混合，以便最终产生白色光觉。

附图说明

本发明的其他细节由对实施例的说明、附图以及由权利要求获得。附图中：

图1示出穿过具有二向色性的表面层和转换器支架的转换器的剖面图；

图2示出穿过具有薄的金属表面层和转换器支架的转换器的另一剖面图；并且

图3示出穿过另一转换器的剖面图。